專利名稱：雷電全參數測量系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輸電線路防雷技術，尤其是一種雷電全參數測量系統。
背景技術：
關于雷電測量和輸電線路閃擊路徑測量，國外曾進行了相關研究，早期采用磁鋼 片進行定點測量，多年前K. Berger在圣薩爾瓦托山上的觀測站測得的1001次負極性放電 和26次正極性放電。我國也進行了大量雷電定位與監測系統的研究，并開發了相應的雷電 監測報警系統。該系統基于正交交叉天線來測量電磁波輻射，從而進行雷電定位，但由于對 雷電電磁波傳播特性未能掌握，只能得到粗略的雷電幅值，很難得到雷電的波形。其實，雷 電的分散性和隨地域變化的特點，對我國廣大的不同特征的輸電網而言，雷電流參數是極 為貧乏的和急需的。目前，雷電探測是利用閃電輻射的聲、光、電磁場特性來遙測閃電放電參數時間、 位置、強度、極性、電荷、能量等。由于聲、光受周圍環境的影響很大，很難用于精確測量雷電 參數。因此，基于雷電輻射電磁場傳播特性的全新數字化雷電監測系統是未來研發的重點。 關于雷電參數分析與雷擊事故研究，世界上發達國家對雷電的研究一直十分重視，美國是 第一個將雷電定位監測系統應用于全美電力系統的國家，并在2000年由美國國家科學基 金出資對第一個10年(198纊1999)全美雷電定位監測系統運行數據進行了詳細研究。日 本電力公司在90年代末通過在輸電線路上加裝直擊雷記錄設備實測雷電流參數，校核雷 電定位監測系統測量的雷電流幅值精度。我國特高壓線路建設中也非常重視雷電危害的評 估，在過去的一年多時間內，多家研究所、高校及國外電力研究部門對特高壓線路雷擊跳閘 率進行了分析計算，但由于未能很好地認識雷電物理過程及掌握雷電參數，各單位得出的 研究結果也是差別很大，很難用于工程設計。
發明內容本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種能夠測量雷電流幅值 和波形，精度高，并且采用光纖或無線傳輸信號，解決了由于輸電線路電磁干擾嚴重而 對測量系統造成的誤差的雷電全參數測量系統。為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案一種雷電全參數測量系統，包括微處理器，微處理器的端口上分別連接有羅戈夫 斯基線圈型電流傳感器、耦合電容和超高頻方向天線，微處理器通過無線傳輸或光纖與單 片機模塊相連，單片機模塊與變電站主控室相連。所述無線傳輸包括3G無線傳輸模塊和3G無線收發模塊。本實用新型中的硬件均為現有設備，在此不再贅述。本實用新型與傳統的雷電流測量技術相比，以羅氏線圈型電流傳感器和光纖或 無線傳輸構成的雷電流測量系統有著明顯的優點能夠測量雷電流幅值和波形，精度高， 并且采用光纖或無線傳輸信號，解決了由于輸電線路電磁干擾嚴重而對測量系統造成的誤差。因此，可以通過在全國各典型區域的高塔和輸電線路上大量安裝這種雷電流直接測 量裝置，獲取雷電流實測參數，指導不同區域電網的防雷差異化設計，同時標定雷電定 位系統雷電流幅值和波形的測量精度。羅氏線圈型沖擊電流傳感器，采取無源傳感方式， 以適于長期運行，避免維護，相對于其它雷電流測量方法還具有材料便宜、便于野外安裝 等特點。雷電流測量及傳輸電線路雷擊信息測量技術與裝置滿足直擊雷電流直接測量，雷 電流幅值5 200kA，波前時間0. 5 5ms。
圖1是本實用新型系統原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。圖1中，一種雷電全參數測量系統，包括微處理器，微處理器的端口上分別連接有 羅戈夫斯基線圈型電流傳感器、耦合電容和超高頻方向天線，微處理器通過無線傳輸或光 纖與單片機模塊相連，單片機模塊與變電站主控室相連。所述無線傳輸包括3G無線傳輸模 塊和3G無線收發模塊。雷電流的測量通過羅戈夫斯基線圈型電流傳感器，雷電電壓波的測量通過電容耦 合方式，電磁波的測量采用超高頻方向天線。傳感器采用無源方式，傳感器測得的信號直接 通過3G系統的無線發射傳輸到變電站。在這里進行數據處理與信號識別，將獲得雷擊地 點、雷電的幅值、陡度甚至波形信息。雷電流測量技術的關鍵在于設計寬頻帶、寬量程的無源電流傳感器，并要求電流 傳感器同時測量較大繞擊電流和較小反擊電流，電壓傳感器需要同時測量幅值較大、持續 時間較長的反擊電壓和幅值較小、具有尖脈沖的繞擊電壓并保持多路信號的同時高速長時 間采集與數據的實時傳輸。
權利要求1.一種雷電全參數測量系統，其特征在于包括微處理器，微處理器的端口上分別連 接有羅戈夫斯基線圈型電流傳感器、耦合電容和超高頻方向天線，微處理器通過無線傳輸 或光纖與單片機模塊相連，單片機模塊與變電站主控室相連。
2.根據權利要求1所述的雷電全參數測量系統，其特征在于所述無線傳輸包括3G無 線傳輸模塊和3G無線收發模塊。
專利摘要本實用新型涉及一種雷電全參數測量系統，包括微處理器，微處理器的端口上分別連接有羅戈夫斯基線圈型電流傳感器、耦合電容和超高頻方向天線，微處理器通過無線傳輸或光纖與單片機模塊相連，單片機模塊與變電站主控室相連。本實用新型與傳統的雷電流測量技術相比,本實用新型能夠測量雷電流幅值和波形,精度高,并且采用光纖或無線傳輸信號,解決了由于輸電線路電磁干擾嚴重而對測量系統造成的誤差。羅氏線圈型沖擊電流傳感器，采取無源傳感方式,適于長期運行,避免維護，相對于其它雷電流測量技術具有材料便宜、便于野外安裝等特點。本實用新型可滿足直擊雷電流直接測量，雷電流幅值5~200kA，波前時間0.5~5ms。
文檔編號G08C17/02GK201859183SQ20102063870
公開日2011年6月8日 申請日期2010年12月2日 優先權日2010年12月2日
發明者劉宗杰, 劉西營, 李先升, 李繼強, 王建軍, 程冰, 郗騁 申請人:山東電力集團公司濟寧供電公司